人教版初中物理八年级上册第五章 透镜及其应用教案.docx

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人教版初中物理八年级上册第五章透镜及其应用教案

第五章　透镜及其应用

1．了解什么是凸透镜，什么凹透镜。

2．了解凸透镜、凹透镜对光的作用。

3．了解透镜的焦点、焦距。

4．了解凸透镜在日常生活中的应用。

5．理解凸透镜的成像规律。

6．了解眼睛的构造，知道眼睛是怎样看见物体的，了解眼镜是怎样矫正视力的。

7．了解显微镜、望远镜的基本结构。

《透镜及其应用》实质上是前一章《光的折射》的一个应用实例。

主要学习透镜的初步知识及透镜在日常生活中的应用。

研究透镜对光的作用和凸透镜成像规律是本章的核心内容。

透镜是照相机、投影仪、显微镜等光学仪器的重要组成部分，在生产和生活中有着极其广泛的应用。

因此将它单列一章。

本章中的重点考点是：

1.透镜对光的作用；2.透镜中的三条特殊光线；3.凸透镜的成像规律；4.透镜的应用。

中考中关于透镜的焦点、焦距、主光轴等一般不单独出题，经常渗透在其他问题中，透镜对光线的作用常以作图题形式出现，凸透镜的成像规律在中考卷中频频出现。

生活中的透镜常以填空、选择题出现。

1．学生在小学科学课上及平时生活中已接触过透镜，并且通过上一章”光现象“的学习，对光的折射规律有了一定的认识，为本章的学习奠定了知识和技能的基础。

2．八年级的学生好奇心强，求知欲旺盛，勇于探索自然现象及日常生活中的物理知识，有将自己的见解公开并与人交流的愿望，有主动与人合作的精神，敢于提出与别人不同的观点，也勇于放弃或修正自己的观点，为透镜的学习做好了思想和心理准备。

本章可由学生自主探究学习，加深对知识点的理解。

3．照相机、投影仪、显微镜等在生活中应用比较广泛，用处也比较大，也是前面所学知识的应用和拓展。

但初中生对其理解不是太容易，尤其是显微镜和望远镜，因其成像原理比较抽象，也难看到内部结构，教师可采用渐进的模拟的方法使学生获得学习的基础，并通过实验应用和作图讲解使学生对显微镜和望远镜的原理有了初步了解。

1．为了降低学生理解凸透镜成像规律的难度，探究实验时可以提出问题开始，把主动权交给学生，由学生自主探究自己感兴趣的问题，把难点实像和虚像放到探究实验之后，再以“想想议议”栏目让学生思考凸透镜成像规律。

2．照相机、投影仪等光学仪器与我们生活息息相关，在学习时要注意体会课本上提供的简单模型和分析手段，理解它们的工作原理以及透镜在其中所起的作用。

3．眼睛是人体的重要器官，对眼睛的成像原理，眼疾的成因以及矫正方法，要注意结合实际去认识，学以致用。

4．本章在讲课时，尽量从日常生活现象引入，引导学生亲自动手去实验探究和完成一些教材上的实践性活动，以期培养学生的动手动脑习惯和用实验研究问题的能力。

第1节　透镜

知识与技能

1．能识别凸透镜和凹透镜。

2．了解凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。

3．知道什么是凸透镜的焦点和焦距。

过程与方法

1．让学生进一步熟悉探究式学习的一般程序和方法。

2．重点培养学生”提出问题“的能力。

3．让学生经历从感性到理性的思维飞跃过程。

情感、态度与价值观

1．让学生保持对自然界的好奇，初步领略自然界的美妙与和谐。

2．鼓励学生探究凸透镜和凹透镜在日常生活中的应用，培养他们将科学技术应用于日常生活、社会实践，服务于人类的意识。

3．鼓励学生用毅力去战胜在探究学习过程中所遇到的疑惑、障碍、艰辛等阻力，逐步超越自我。

重点

探究凸透镜对光有会聚作用。

探究凹透镜对光有发散作用。

难点

引导学生从真实的复杂的物理实验情景中抽象概括出事物的本质和规律，从而实现从感性认识到理性认识的飞跃。

教具：

投影机、投影片、盛满水的酒瓶。

学具：

老花眼镜、近视眼镜、凸透镜、凹透镜、刻度尺、白纸板、盛满水的烧杯、废灯泡的玻璃罩（若干组）。

教师活动

学生活动

设计意图

　　复习提问

1．什么叫光的折射？

2．光的折射有什么规律？

3．请同学们画出光通过三棱镜时的大致光路。

　　思考后回答。

一人上黑板作图，其余在作业本上做。

　　让学生明白本节知识与前一章知识的关系，以及光通过玻璃仪器时总向厚的一边偏折。

　　新课教学

调动学生将自己见到过的各种各样的镜都写出来，并引导他们对这些镜进行分类。

　　讨论2分钟，举手发言，举出各种各样的镜，越多越好。

学生学习兴趣浓，课堂气氛活跃。

　　尽力发散学生的思维，同时体现“从生活到物理”的新课程理念。

　　进行新课

一、透镜的基本知识

让学生自由提出与“透镜”有关的问题，并进行猜想。

【学生实验】

1．鉴别出桌上的两块透镜，是凸透镜还是凹透镜？

2．识别出桌上的两副眼镜，是老花镜还是近视眼镜？

二、透镜对光的作用

【学生实验】

3．探究透镜对光的作用。

将教材中的图5.1－4游戏设计为学生随堂实验。

提醒学生注意实验中的“正对太阳光”最小、最亮的光斑“等词，并要求学生还要将光斑形状画在学案上（或笔记本上）。

（巡视、启发、指导）

引导学生讨论后归纳得出实验结果：

凸透镜对光有会聚作用；凹透镜对光有发散作用。

指导学生将观察到的现象用简洁的图形表示出来。

三、凸透镜的焦点和焦距

用复合投影片模拟再现“凸透镜对光的会聚作用”的全景。

　　小组讨论后将问题和猜想写在学案（或笔记本）上，同时查阅书中的相关段落。

两人一组，动手实验，讨论后得出结论，举手回答。

带上桌上的凸透镜、凹透镜、老花镜、笔、学案（或笔记本）。

到室外有阳光的平台上，两人一组动手做实验：

认真操作、仔细观察、记录、分析。

（5分钟）

小组讨论后举手发言。

学生将简图绘制在“学案”或笔记本上。

学生讨论、思考、观察。

　　目的是进一步明确本节的“知识与技能目标”，同时用好教材，淡化概念教学。

让学生体验知识，将知识活化。

培养学生的动手习惯和用实验来研究、解决问题的能力。

让学生逐步学会从真实而又复杂的物理实景中去粗取精，去伪存真，抽象概括出事物的本质和规律，从而实现从感性到理性的飞跃，而不是仅仅将视野和思维停留在一大堆材料和数据中。

教师活动

学生活动

设计意图

　　测评与小结

1.课堂自评。

2.课堂小测。

（用投影将题打出）。

3.请学生小结：

a.这节课你学到了哪些知识？

b.这节课你印象最深的学习过程、方法是什么？

c.在本节课的探究实验过程中你体验到了什么样的疑惑、紧张、兴奋或喜悦？

你又是怎样处理这些情感的？

　　完成“学案”上每一项的自评得分，并算出自评总分。

学生在5min内笔试完成。

（只写答案）

对“知识与技能”的小结。

对“过程与方法”的小结。

组内讨论后举手回答。

组间讨论、交流后举手回答。

每三个小组组成一个大组进行讨论、交流，再推荐出典型的情感体验在全班交流。

　　突破本节难点：

实现从感性认识到理性认识的飞跃。

这是对“过程与方法目标”的检测。

让学生对整个探究过程进行量化自评，便于学生学会自己同自己比，学会认识自己，逐步战胜自己，并最终超越自己。

对“情感态度与价值观”的小结。

布置作业

第1节　透镜

1．中间厚，边缘薄的透镜叫凸透镜。

例如“老花镜”。

中间薄，边缘厚的透镜叫凹透镜。

例如“近视眼镜”。

2．透镜都有主光轴和光心。

3．凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。

4．凸透镜的焦点和焦距。

第2节　生活中的透镜

知识与技能

了解透镜在日常生活中的应用。

过程与方法

1．通过动手制作照相机模型，了解照相机的成像原理。

2．凸透镜成像时，简单比较物到透镜的距离与像到透镜的距离。

3．能简单描述凸透镜成像的几种情况的主要特征。

情感、态度与价值观

1．通过模拟照相机的制作和使用，获得成功的愉悦。

2．具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。

3．初步建立科学技术应用于实际的意识。

重点

凸透镜成像的几种情况的主要特征，物距与像距的大小比较。

难点

凸透镜成像的几种情况的主要特征。

大幅照相机挂图（或用多媒体室投影仪投影照相机实物）、制作照相机模型的材料多套【焦距为5～10cm的放大镜（直径为3～5cm）、两块约为20cm×20cm的硬纸片、半透明塑料薄膜、粘胶纸】、投影仪、画有带箭头的十字坐标的幻灯片、放大镜、一杯水、几个滴水管等。

教师活动

学生活动

设计意图

　　悬挂大幅照相机挂图（或投影照相机实物）。

提问：

照相机主要由哪几部分组成？

悬挂教材插图5.2－1的照相机原理图（或用胶片投影）。

讲述：

照相机拍照原理。

指导学生制作照相机模型，让学生观察照相机所成的像。

①学生出示一个照相机模型。

②指导学生制作照相机模型。

③指导学生观察所成的像。

组织讨论：

①像比物体是变大了还是变小了？

②像距与物距哪个大？

③像是正立的还是倒立的？

让学生观察教室的投影仪（或挂图）。

提问：

投影仪主要由哪几部分组成？

演示：

把投影仪上的平面镜取下，把画有带箭头的十字坐标的投影片（或一支笔）放到载物台上，记住箭头的方向。

组织讨论：

像的大小、正倒及像距与物距的大小比较。

悬挂教材插图5.2－3的投影仪原理图（或用胶片投影）。

讲述：

投影仪的工作原理。

指导探究：

①让学生两个人一组用凸透镜观察教材中的文字；

②水滴能把字放大吗？

组织讨论：

放大镜所成的像是怎样的？

组织讨论：

综合比较照相机、投影仪和放大镜所成的像有什么区别。

小结与测评

　　通过生活中的实例回答问题。

学生探究活动（两人一组）。

制作照相机模型并分组讨论。

学生回答问题。

学生分组讨论。

学生探究活动并分组讨论。

学生分组讨论。

学生独立完成并交叉评估。

　　让学生对照相机的构造有感性认识。

创设情境，从生活走向物理，使学生对凸透镜成像产生兴趣。

通过动手制作照相机模型，并观察窗外物体在屏幕上所成的像，使学生感受照相的过程，并直接感知照相机所成的像是缩小、倒立的实像。

让学生对投影仪的构造有感性认识。

让学生对利用凸透镜成放大、倒立的实像有感性认识。

使学生进一步了解投影仪的成像原理。

让学生对利用凸透镜成放大、正立的虚像有感性认识。

能简单描述凸透镜成实像和虚像的主要特征。

知识的应用、巩固与拓展。

第2节　生活中的透镜

观察照相机、投影仪、放大镜所成的像的特征：

镜头的作用

像与物体比较

像距与物距比较

照相机

相当于一个凸透镜

像缩小、倒立

像距小于物距

投影仪

凸透镜

像放大、倒立

像距大于物距

放大镜

凸透镜

像放大、正立

第3节　凸透镜成像的规律

知识与技能

1．理解凸透镜的成像规律，知道凸透镜所成像的虚实、倒正、大小与物体位置的关系。

2．了解实像和虚像的区别。

过程与方法

1．能在探究实践中初步获得提出问题的能力。

2．通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。

3．学习从物理现象中归纳科学规律的方法。

情感、态度与价值观

1．具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常用品中的物理学原理。

2．乐于参与观察、实验、制作等科学实践。

重点

1．凸透镜成像规律。

2．使学生初步了解科学探究和方法。

难点

1．凸透镜成像的原理。

2．对凸透镜成像性质的描述。

投影设备，光具座，凸透镜，蜡烛，光屏，火柴。

一、新课引入

1．回顾上节课生活中的透镜的内容。

学生回忆生活中的透镜成像知识回答：

照相机、投影仪里面都有凸透镜，放大镜本身就是凸透镜，照相机能使景物在相片上成倒立、缩小的像，投影仪能把小的胶片上的画面放大到屏幕上成倒立、放大的像，放大镜能成正立、放大的像等。

2．问题：

你们知道凸透镜在什么条件下成正立的像，什么情况下成倒立的像？

什么情况下成放大的像，什么情况下成缩小的像？

什么情况下能用光屏接收到像，什么情况下在光屏上不成像？

什么条件下像与物在凸透镜两侧，什么条件下在同侧？

二、新课教学

（一）探究凸透镜成像的规律

1．提出问题：

凸透镜所成像的大小、正倒跟什么因素有关系？

大家想一想、大胆的猜一猜。

2．猜想与假设：

给学生几分钟时间分组讨论、猜测，并互相指出一些猜想的不可行性或不合理性。

教师将有价值的猜测记录在黑板上，便于分析整理。

3．设计实验

说明猜想的正确与否必须用实验来证明，实验是探究物理知识最基本的一种方法，而实验方案的制定是一个实验成功的前提。

组织学生根据猜想设计实验方案；学生们分组讨论，教师巡回指导，学生举手回答本组设计的实验方案、选用的器材和器材在实验中所起的作用，其他小组学生对方案进行评估，选出最优的一到两种方案。

教师根据学生所选方案来进行补充说明实验注意事项。

4．进行实验

⑴课件展示实验指导：

①凸透镜、蜡烛、光屏应该如何放置？

三者的高度有何要求？

②实验时，先固定透镜，然后使物距为一数值，固定好蜡烛，再来回移动光屏，直到光屏上出现最清晰的像为止。

观察像的特点并记录物距和像距。

③改变物距，重复以上过程。

⑵记录数据：

①当光屏上出现倒立、缩小的像时，读出物距（u）与像距（v）的值；

焦距f

物距u

像距v

f＝

u1＝

v1＝

f＝

u2＝

v2＝

f＝

u3＝

v3＝

分析数据找出物距、像距和两倍焦距、一倍焦距的关系并得出结论：

u＞2f　f＜u＜2f时成倒立的缩小的实像。

②当光屏上出现倒立、放大的像时，读出物距（u）与像距（v）的值

焦距f

物距u

像距v

f＝

u1＝

v1＝

f＝

u2＝

v2＝

f＝

u3＝

v3＝

分析数据并得出结论：

f＜u＜2f，v＞2f成倒立的放大的实像。

③当物体放在焦点以内时，让学生在光屏上寻找像，找不到说明什么？

那能否成虚像呢？

怎样观察？

分析得出结论：

u＜f时成正立的放大的虚像。

④观察物体在u＝2f时像是怎样的呢？

光屏上出现倒立、等大的实像，v＝2f。

⑤当物体放在焦点处，会有什么现象呢？

⑶规律重现：

多媒体课件展示凸透镜成像规律与过程。

物距u

像的特点

正立或倒立

放大或缩小

虚像或实像

像距v

v＞2f

倒立

缩小

实像

f＜v＜2f

v＝2f

倒立

等大

实像

v＝2f

f＜v＜2f

倒立

放大

实像

v＞2f

v＜f

正立

放大

虚像

v＞u

u＝f

不成像

⑷得出结论：

课件展示。

⑸多媒体课件展示凸透镜成像兴路图。

⑹讨论：

①讨论像虚实的分界点；

②讨论像大小的分界点；

③前面所学的照相机、投影仪和放大镜分别应用了凸透镜成像的哪条规律？

三、归纳与小结

教师课件展示凸透镜成像规律。

四、布置作业

第3节　凸透镜成像的规律

第4节　眼睛和眼镜

知识与技能

1．了解眼睛的结构，知道眼睛是怎样看清楚物体的。

2．知道近视眼和远视眼的特点及其矫正方法。

过程与方法

1．通过对凸透镜成像的再实验，培养学生的观察能力，并能在观察物理现象或物理学习过程中发现问题，培养学生提出问题的能力。

2．通过科学探究活动，使学生初步了解科学研究的基本方法，培养学生科学探究的能力和精神。

3．创设思考和回答、交流和讨论问题的机会和条件，培养学生信息交流能力和表达自己观点的语言表达能力。

4．通过几个问题的讨论，尝试应用已知的科学知识去解释或联想某些实际的生活问题，培养学生的创新能力。

5．通过自学，逐步培养学生的自学能力。

情感、态度与价值观

1．使学生具有眼保健、保护视力的意识，注意用眼卫生。

2．通过小组交流讨论与小组实验，培养学生将自己的见解公开并与他人交流的愿望，认识交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神，敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观点。

3．通过科学探究活动，培养学生对科学的求知欲，乐于探索日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活的意识。

重点

眼睛的构造及视力矫正。

难点

1．近视眼及其矫正。

2．远视眼及其矫正。

教师：

眼球模型、能伸缩镜头的调焦照相机、充气气球、自己制作的多媒体课件（内含眼球模型图、教材中图5.4－2，3，4的动画形式、问题讨论题目、眼保健操乐曲）。

学生：

光具座、蜡烛、光屏、火柴，焦距不同的凸透镜和凹透镜（5cm，10cm，15cm），用透明薄塑料袋做的水透镜（或用无色透明的软胶瓶装满清水，学生事先准备好）等。

教师活动

学生活动

设计意图

　　通过视力检查引入新课，并引导学生提出问题。

在黑板上出示视力表，请几个同学辨认视力表，同时引导学生就人的眼睛看物体这个问题进行思考后提问，提出自己不明白的问题。

　　观察、思考，并将自己的问题记录在《探究报告》上。

　　提高学习兴趣，活跃课堂气氛，并让学生明白物理与人体紧密相关，激发学生自己去弄明白自己身体的问题。

　　引导学生对提出的问题进行合理猜想。

教师对问题和猜想进行归纳和汇总。

教师提问几个小组的发言，并及时将问题和猜想板书在黑板上，接着对学生提出的问题进行归纳汇总和分析，提出该节课要解决的问题：

人眼如何看到物体？

人眼如何看到远近不同的物体？

近视眼的形成及其矫正，远视眼的形成及其矫正。

等等。

　　个人猜想、记录。

小组代表举手发言，其余倾听、思考。

　　通过猜想，培养学生的发散思维。

既是集中思维，又为后面的研究指明了方向，使学生明确该节课要研究的问题。

　　引导学生对提出的问题进行实验研究。

人眼如何看到物体？

出示眼球模型和多媒体课件，引导学生联想凸透镜成像，体会眼睛看物体的原理，即类似于照相机成像原理，并要求学生进行实验，巩固凸透镜成像规律。

　　观察、思考、回忆、联想、体会。

　　实验研究是科学探究的核心环节。

首先要让学生对人眼看物体有一个清晰的认识，然后才能讲其他的问题。

　　实验一：

利用凸透镜在光屏上成一倒立、缩小的烛焰的像，并将眼睛看物体与该实验进行类比：

晶状体相当于凸透镜；视网膜相当于光屏。

（凸透镜放在光具座80cm处，以下每次实验凸透镜位置都不变。

）

人眼如何看到远近不同的物体？

请全班学生都看视力表上某个大家都看得清楚的”E“字，教师也可请一位同学分别在第一排和最后一排看。

引导学生思考并讨论：

人眼如何看到远近不同的物体？

　　小组实验操作、观察、类比、理解、记录。

观察、思考，讨论、争辩。

　　该实验上一节做过，其主要作用在于引导学生进行类比。

为学生理解近、远视眼作铺垫。

　　实验二：

改变物体的远近，研究透镜所成的像的位置，位置是改变的。

　　小组复习、实验、记录。

　　该实验上一节做过，目的是引入思考。

　　进而提问：

在透镜和光屏位置不变时，若要使距离透镜远、近不同的物体成像都在光屏上，怎么办？

（引导学生思考：

只有改变凸透镜的焦距才行。

）由此引入眼睛晶状体的焦距调节问题。

　　思考，讨论、争辩。

　　不断创设信息交流的机会，进行思维的碰撞，只有在思维的碰撞中才能显现出真理来。

　　实验三：

利用所给焦距不同的凸透镜，研究透镜焦距与透镜扁凸的关系（手摸与观察）：

透镜扁平，焦距长，折光能力弱；透镜突凸，焦距短，折光能力强。

　　小组实验、研究、操作。

　　加深认识，感性认识是理性认识的基础和来源。

教师活动

学生活动

设计意图

　　实验四：

利用水透镜，模拟晶状体的变形与调焦，以帮助学生理解。

　　小组实验、研究、操作。

　　感受、经历调焦。

　　结合多媒体课件演示教材中图5.4－2，师生共同归纳总结，统一认识，使学生明白：

观察近处物体时，晶状体凸厚，焦距变小；观察远处物体时，晶状体平薄，焦距变大。

这是晶状体和睫状体共同所起的调节作用形成的。

　　归纳、认识、分析、发言。

　　统一认识。

　　实验五：

利用焦距不同的凸透镜，验证眼睛调焦问题：

当f＝10cm，u＝21cm时，调节光屏，烛焰成清晰的像在光屏上。

在透镜和光屏位置不变的情况下，f＝15cm，调节u（大约70cm），仍能成像在光屏上。

　　小组实验、研究、操作、记录。

　　实验验证、认同。

　　近视眼的形成及其矫正：

在明白了上述内容的基础上，采用学生自学方式，培养学生自学能力。

并配以多媒体课件，动画演示近视眼的形成及其矫正方法，加深学生理解。

　　自学、思考、理解、体会。

　　培养自学能力也是我们的教学目标，在有条件的情况下，可多让学生自学。

　　实验六：

近视眼矫正的实验验证：

当f＝10cm（当作正常眼），u＝70cm时，调节光屏，烛焰成清晰的像在光屏上。

换上f＝5cm的凸透镜（当作近视眼），光屏不动，观察光屏上像的情况。

在凸透镜前插上凹透镜（或学生的近视眼镜），观察光屏上像的情况。

　　小组实验、研究、操作、记录。

　　实验验证、感受。

　　远视眼的形成及其矫正：

采用学生自学方式，培养学生自学能力。

并配以多媒体课件，动画演示远视眼的形成及其矫正方法，并与近视眼进行类比，加深学生理解。

实验七：

远视眼矫正的实验验证。

当f＝10cm（当作正常眼），u＝25cm时，调节光屏，烛焰成清晰的像在光屏上。

换上f＝15cm的凸透镜（当作远视眼），光屏不动，观察光屏上像的情况。

在凸透镜前再插上一凸透镜（f＝5cm），观察光屏上像的情况。

　　自学、思考、理解、体会。

小组实验、研究、操作、记录。

　　培养自学能力。

实验验证、感受。

根据教学情况具体考虑，若时间不够，该实验可不做。

教师活动

学生活动

设计意图

问题讨论：

教师事先将这些问题输在电脑里，到时放映出来。

①有两个同学都是近视眼，甲视力0.4，乙视力0.8，他俩眼睛的晶状体有什么不同？

他们要矫正视力，戴的近视眼镜有什么不同？

眼镜度数谁高？

度数高说明什么？

②近视的原因有哪些？

如何预防近视？

③学了本节后，你认为做眼保健操是如何起到预防作用的？

④学生开始上课时提出的其他问题。

诸如：

同一物体远近不同在眼中成像的大小问题等等。

⑤人类有许多东西是仿照动植物的一些特性而制造出来的（即仿生学）。

据了解，利用眼睛